Деревянные ворота на 49 лет

Новые деревянные ворота

История началась в тот момент, когда я осознал своё предназначение и вообще смысл жизни, (искал 30 лет, нашёл!) и принял решение сменить место жительства и переехать из мегаполиса в глухую сельскую местность.

Участок в деревне, приобретённый за небольшое количество денег, включал в себя, помимо ста соток земли, избушку 1930 года постройки, вполне себе годный гараж и древние, дубовые, полуупавшие ворота на сгнивших столбах — неподвижные, висящие на ржавой проволоке и наглухо заколоченные ржавыми же гвоздями. Пользоваться по назначению ими, как и калиткой в них, было абсолютно невозможно.

старые ворота под снос
старые ворота под снос

Таким образом, первой капитальной постройкой были задуманы ворота с калиткой. Чтобы ввозить и вывозить, въезжать и выезжать, входить и выходить, значит, чтобы всё, как у людей. Анализ возможных конструкций, бюджет, приоритет максимальной простоты изготовления, срок ввода хозяйственного объекта в строй, наиболее точно отвечающий формулировке «вчера», навёл на мысль построить этакую цельную сдвижную панель/шторку на лыже, скользящей по грунту/снегу (или, вместо лыжи, на пневмоколесе от тачки) по некоей направляющей с верхним или нижним расположением. Исключительно с ручным приводом.

Однако при детальном рассмотрении этот проект претерпел ряд последовательных метаморфоз и в итоге осуществился в более традиционном исполнении, но с не менее экзотическими деталями.

Итак.

В конструкции ворот применён малоизвестный патент советских времён на тему строительства деревянных ограждений (примерно 1965-1970 гг). Номера его не запоминал. Суть патентного решения в том, что цельный деревянный столб делится на две части — подземную и надземную, а место перехода грунт-воздух изготавливается из одного или нескольких металлических штырей типа арматуры.

Дерево на воздухе может стоять десятилетиями, под землей также остаётся целым весьма долго, но в зоне контакта почва-воздух любое дерево, даже самой устойчивой породы, как его не обрабатывай и чем не пропитывай, сгнивает максимум за 3-5-7, редко — за 10 лет.

Я люблю работать с деревом и вообще люблю дерево, но менять деревянные столбы каждые 5-10 лет вовсе не готов, поэтому, взяв этот патент за основу, интерпретировал его идею в своём понимании. Мои ворота буквально подвешены в воздухе и не имеют контакта с почвой. Поэтому изготовителем (мной) изделию назначен расчётный срок службы в 50 лет и гарантийный — 10 лет. При условии своевременного обслуживания, которое, впрочем, обещает быть весьма необременительным, поскольку я чту традиции предков и уверен, что вся мудрость — в древности (читай — в крыше). Что из этого получилось — смотрите ниже.

Детальное описание процесса строительства

Новые ворота решено ставить перед старыми в одну линию с фронтальной стеной старого дома. Размеры первоначально были задуманы следующие: 4 м сами ворота и 1 м — ширина калитки. Однако газовики, прокладывающие подземную газовую трассу по деревенской улице, в моё отсутствие вывели к дому отвод и расположили его точно по центру запланированной калитки. Поэтому конечные размеры уменьшились до 0,75 м для калитки и 3,3 м для просвета ворот.

Весь процесс строительства состоит из следующих этапов:

  1. Выкапывание трёх ям для установки железобетонных опор под столбы.
  2. Изготовление (сварка) стального каркаса железобетонных опор.
  3. Установка и заливка опор.
  4. Монтаж деревянных столбов в стальные опоры.
  5. Изготовление (сварка) стальной навесной арматуры на столбы и створки.
  6. Изготовление и сборка деревянного каркаса на стальной арматуре.
  7. Обшивка каркаса и окраска .
  8. Изготовление крыши.
Этапы 1-3. Устройство железобетонных опор

В старом доме были демонтированы трубы водяного неработающего отопления, порезаны болгаркой на куски длиной 1,1 м, к каждому отрезку приварен стальной угол 50х5 длиной 65 см с таким расчетом, чтобы труба полностью была в бетоне (яма глубиной 1 м, бетон превышает уровень грунта на 10 см, чтобы закрыть торец трубы). Трубы сварены между собой по 4 штуки таким образом, чтобы уголки образовывали в плане квадрат со стороной 150 мм. Вокруг труб хаотично наварен арматурный пруток и различные обрезки для усиления конструкции.

Ямы выкопаны размером 50х50 см, повторюсь, на 1 м вглубь. Одну яму копал сам, две других Толик, местный алкоголик. Поскольку щебень в моей деревне взять негде, а везти из города за 170 км не вариант, бетонировал, фактически, цементным раствором с небольшим добавлением кирпичного боя. Песок для цемента брал прямо в чистом поле в 200-х метрах за границей участка. Для оформления надземного возвышения из фанеры была сооружена многоразовая опалубка из 4-х трапециевидных листов в виде усеченной пирамиды.

После затвердевания цемента металл зачистил и зашкурил, загрунтовал и покрасил автомобильным полимерным антигравий-спреем. Дело было за следующим этапом — монтажом столбов из соснового бруса 150х150 мм. Фото этапа в галерее ниже.

Этап 4. Монтаж деревянных столбов в стальные опоры.

Со столбами вышел лёгкий конфуз. Поскольку для них мне требовался всего один 6-метровый брус (высота столбов = 2 м) 150х150 мм, я не заказывал его на местной лесопилке заранее, а просто приехал туда с мыслью, что уж один то точно найдется. Обратился к мужикам, спросил, есть? Они говорят, есть, выбирай — и указали мне в дальний угол склада, где лежало штук 5-6 бруса нужного мне размера. Подхожу, смотрю, а он весь изъеденный, как швейцарский сыр. Один, другой, третий — все дырявые!

Ну, делать нечего, выбрал тот, который хотя бы без гнили, со здоровой твёрдой древесиной, пусть и дырявый. А что делать? Другого нет, ждать неизвестно сколько, пока выпилят персонально мне 1 шт — времени нет. Взял, в общем. Как потом выяснилось — это был штабель с браком. Но ничего, привёз, обстрогал, обработал, смонтировал — стоит и стоять будет, никуда не денется.

Брус вставлял в квадрат, образованный уголками, таким образом, чтобы до поверхности бетона было не менее 10 см. Выставлял по вертикали и сверлил насквозь по два отверстия в каждом. В отверстия вставлял оцинкованную шпильку М10, с обеих сторон через шайбы наворачивал гайки и стягивал. Лишнюю длину шпилек срезал болгаркой после фиксации.

Брус входил во всех случаях с хорошим натягом, для его осаживания до нужной высоты приходилось качать за верхушку. Садился плотно. После затягивания гаек убедился, что фиксация получилась, что надо — пробуешь качать за вершину, так стоит словно монолит, не шелохнется. Обращаю внимание, что столб удерживается не силой сжатия, а силой трения, которая пропорциональна силе сжатия. А это гораздо надёжней.

Плюс этой конструкции также в том, что по мере усыхания древесины достаточно двумя ключами подтянуть гайки. Делается это за минуту на всех трёх столбах.

Столбы установлены и зафиксированы, вертикали соблюдены. Что дальше?

Этап 5. Изготовление (сварка) стальной навесной арматуры на столбы и створки.

Дальше делаем навесную арматуру для створок. Необходимость этой арматуры обусловлена проблемой прочного крепления тяжелонагруженных узлов, коими являются петли, к деревянному основанию.

Обычно стальные петли приваривают к небольшим пластинам с отверстиями, через которые петли крепятся к дереву гвоздями, саморезами или болтами. Но в этом случае вся нагрузка сосредотачивается на локальном участке и в результате воздействия ряда факторов (различных коэффициентов температурного расширения дерева и металла, образование конденсата на металле и подгнивание дерева в зонах контакта, усыхание дерева) образуются недопустимые люфты и зазоры. В итоге створки преждевременно провисают и выходят из строя.

Чтобы максимально избежать этих проблем, применяем два принципа — распределение нагрузки по возможно большей площади и использование сквозного шпилечного крепежа, где это возможно. Таким образом, мне потребовались следующие металлические детали:

— уголок 50х5 (50 — ширина полки, 5 — толщина металла в мм) с приваренными нижними половинами петель — 3 шт. Для ворот применил цилиндрические петли диаметром 32 мм, с шариком — 4 шт. Для калитки каплевидные петли диаметром 20 мм с опорным шарикоподшипником.

— уголок 50х5 с верхними половинами петель — 3 шт.

— полоса 50х5 для обратной стороны дальнего от калитки столба — 1 шт. На среднем столбе функцию полосы выполняет уголок, на котором висит калитка. Далее по фото будет более понятно, о чём речь. Длина полосы и уголков — метр с небольшим.

Конструкция следующая. Уголок с нижними половинами петель зафиксирован на столбе теми же шпильками М10, сверление столба сквозное через 15-20 см, с обратной стороны металлическая полоса для увеличения площади опоры. На этот уголок навешивается второй уголок с верхними половинами петель, к которому, в свою очередь, саморезами прикручен вертикальный коренной брус каркаса створки, сделанный из доски 150х50 мм.

Прежде, чем приваривать петли к несущему уголку, наварил на них обрезки уголка поменьше — для точной ориентации по вертикали. Варил инвертором, электроды МР-3 толщиной 2,5 и 3 мм. В сварке нет ничего принципиально сложного — технология для освоения доступна каждому. Ёмкости и сосуды для работы под давлением вы конечно так сразу не заварите, но подобными нашей задачами справитесь однозначно.

Весьма непростой задачей было сообразить, каким образом должны располагаться уголки относительно друг друга для открытия створок внутрь или наружу или в обе стороны сразу. И каким должно быть расстояние от центра уголка до оси петли. Мозг, бывало, закипал. Прикидывая и так и эдак, потратил уйму времени, пока определился.

Тем не менее задача была решена, петли приварены с первого раза как надо, створки будут открываться наружу, чтобы не занимать место во дворе. Насверлив необходимые отверстия, загрунтовал несущие уголки обычной грунтовкой по металлу и окрасил столь же обычной эмалью отечественного производства.

Смотрим фотогалерею, затем речь пойдёт об изготовлении и сборке каркаса створок и калитки.

Этапы 6-7. Изготовление, сборка, обшивка и окраска деревянного каркаса на стальной арматуре.

Итак, приступаем к сборке каркаса створок и калитки. Рама калитки собрана из бруса 50х100, укосины из бруса 50х50. Угловые соединения рамы и пересечение укосин выполнены в полдерева.

Врезка укосин по углам также сделана в полдерева. Т. е. изнутри укосина врезана в раму, а снаружи только упирается в неё, без захода в толщу рамы.

Угловые пазы в раме пробовал выстругивать рубанком с ограничителем глубины — получается криво и совершенно некрасиво. Геометрия не выдерживается. Поэтому лучше пилить, будет ровнее. Пазы для врезки укосин вырезал ножом Мора из углеродистой стали. Крайне приятные ощущения, нож режет сосну мягко, уверенно, точно и гладко. Это надо пробовать!)

На следующем фото показано прикрепление коренного бруса створки ворот к несущему уголку с верхними половинами петель. Крепил длинными «сантехническими» шурупами с шестигранной головкой в узкую грань, и саморезами впотай покороче в широкую грань.

Для выставления петельных уголков на столбах перед засверливанием сквозных отверстий в брусе использовал гидроуровень. При сверлении насквозь столкнулся с ситуацией, когда сверло уводило от прямой траектории и выходило оно на 1 см правее или левее расчетного отверстия в ответной железке. В этом случае засверливание делал с двух сторон и где-то в толще бруса траектории встречались и шпильку можно было таки вставить нужным образом и попасть в отверстия в металле с обеих сторон.

После навешивания несущих уголков с прикрепленным к ним коренным брусом створок ворот, сверху и снизу в полдерева закрепил две цельные горизонтальные балки из бруса 50х100 мм. На них установил две вертикальные стойки, после чего врезал по одной укосине в каждую будущую створку. Укосины также заглублены в древесину рамы и зафиксированы длинными саморезами.

И только после этого распилил горизонтальные балки, отделив тем самым створки друг от друга. Испытал порцию счастья, проверив работу петель и оценив мягкость хода створок. Далее на раме закрепил запорные элементы для замка и двух дубовых засовов и приступил к обшивке каркаса.

Каркас обшит доской-дюймовкой, отстроганной, со снятой фаской с лицевой стороны и обрезанными уголками верхушек для красоты. Для выставления в уровень использовал опорную доску снизу — видно на фото. В процессе обшивки окрашивал доски пропиткой Dufa цвета «палисандр».

Ручку для калитки снаружи сделал из берзовой ветки. Изнутри ручку и засов купил в магазине — очень уж понравились. А так, ветки — это идеальные ручки. Очень приятные и ухватистые получаются. ещё и сучок можно оставить какой — сумки вешать вместо крючка. Снаружи повесил простой навесной замок.

Этап 8. Изготовление крыши

Начинаем делать крышу. Чтобы столбы не крутило, не винтило, не уводило, не заваливало, ну и, конечно, чтобы дождичком не заливало.

Перед постройкой крыши сделал 3Д-модель в компасе, чтобы просчитать все узлы и массу. Дело в том, что крыша изначально задумывалась съёмной, чтобы при необходимости можно было загнать на участок крупногабаритную технику. Однако встал выбор — либо лёгкая крыша, либо прочная связка между столбами.

Поэтому крыша получилась скорее стационарная — в том смысле, что одному-вдвоём одной лишь мышечной силой её так просто не снимешь — тяжеловата) Однако, при острой необходимости, её можно снять с помощью подъёмных механизмов. Продольной прочности в ней более, чем достаточно.

Изготовил этакие бруски-переходники размером 50х150х300, по паре на каждый столб. Они жёстко свяжут крышу и столбы между собой. Сверху на столбы положил две горизонтальных доски длиной на 70-80 см больше ширины ворот. Стянул их между собой через стойки конькового бруса (см.фото), по размеру совпадающие с переходниками. Получилась этакая составная балка, которая и закрепилась накладными брусками-переходниками.

Смонтировал коньковый брус. Выпилил стропилины и стропильные затяжки. Затяжки ложатся на балку, притягиваются к стойкам конькового бруса и обеим доскам балки, стропилины опираются запилами сверху на коньковый брус, а снизу саморезами скреплены с затяжками.

После монтажа стропильной системы набиваем обрешётку из обрезной доски-дюймовки, обшиваем листами ОСП-3 под кровлю из гибкой черепицы. В случае использования металлической кровли необходимости в ОСП-3 нет.

На ОСП-3 настелил рубероид, сверху уложил гибкую черепицу. Очень понравилась технологичность монтажа черепицы — быстро, удобно, легко. Молоточком тук-тук — и сразу виден результат! Что называется, работа в удовольствие!

На этом основные этапы изготовления деревянных ворот закончены. Далее возможны всяческие косметические украшательства и доводка до финишных кондиций сообразно вашей фантазии и потребностям.

Благодарю за внимание!

2014 г.

Деревянные ворота на 49 лет: 2 комментария

  1. Отличная работа.
    Это метод подойдет для столбов навеса? Высота столбов планируется 3 м.
    И как вы отнесетесь к идее заменить брус на «бутерброд» из 3 досок 150х150?

  2. Андрей, эту технологию можно использовать для любых деревянных столбов. Ворота, заборы, навесы — без проблем. Для навесов целесообразно облегчить и упростить конструкцию металлической опоры, поскольку динамические изгибающие нагрузки стремятся к нулю, опора работает исключительно на сжатие.

    Брус из цельного массива можно заменять на сплочённый из досок равного сечения в любых несущих деревянных конструкциях. Вопрос только в эстетике.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *